JP2573621B2 - Method of manufacturing electrical interconnect - Google Patents

Method of manufacturing electrical interconnect

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JP2573621B2 JP62240595A JP24059587A JP2573621B2 JP 2573621 B2 JP2573621 B2 JP 2573621B2 JP 62240595 A JP62240595 A JP 62240595A JP 24059587 A JP24059587 A JP 24059587A JP 2573621 B2 JP2573621 B2 JP 2573621B2
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Abstract

A planar electrical interconnection system suitable for an integrated circuit is created by a process in which an insulating layer (31) having a planar upper surface is formed on a substructure after which openings (32) are etched through the insulating layer. A conductive planarizing layer (33) having a planar upper surface is formed on the insulating layer and in the openings by an operation involving isotropic deposition of a material, preferably tungsten, to create at least a portion of the planarizing layer extending from its upper surface partway into the openings. The planarizing layer is then etched down to the insulating layer. Consequently, its upper surface is coplanar with that of the material (33') in the openings. The foregoing steps are repeated to create another coplanar conductive/insulating layer (34 and 36'). If the lower openings are vias while the upper openings are grooves, the result is a planar interconnect level. Further planar interconnect levels can be formed in the same way.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体装置に特に好適する電気的相互接続部
の製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing an electrical interconnect particularly suitable for a semiconductor device.

(従来の技術) 半導体集積回路に用いられている電気的相互接続部の
大半は非平面形である。この非平面性の程度は、相互接
続面の数が増加するにつれて増大する。非平面形装置の
一つの欠点は、金属の段部被覆に欠陥があると不所望な
開回路が生ずる可能性があるということである。同様
に、絶縁物の段部被覆に弱い部分があると、相異なる相
互接続面間の回路短絡が生ずる可能性がある。ホトリソ
グラフィ及びエッチングは、粗い面上に細い導電線路を
作ることが困難であるので、電子素子の密度を著しく制
限する。平面形相互接続部はこれらの問題を大巾に解決
する。平面形接続部を作るための比較的容易な方法が強
く要望されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Most of the electrical interconnects used in semiconductor integrated circuits are non-planar. The degree of this non-planarity increases as the number of interconnect planes increases. One disadvantage of non-planar devices is that defective step coverage of the metal can result in unwanted open circuits. Similarly, a weak portion of the insulator step coverage can cause a short circuit between different interconnect planes. Photolithography and etching severely limit the density of electronic devices because it is difficult to make thin conductive lines on rough surfaces. Planar interconnects largely solve these problems. There is a strong need for a relatively easy method for making planar connections.

英国特許第1,286,737号には、平面状多面形相互接続
部を製造するための方法が開示されている。第1図につ
いて説明すると、英国特許第1,286,737号における出発
材料は、平面状上面を有する絶縁層11に隣接している半
導体本体10である。層11を通して1組の開口部をエッチ
ングする。上記開口部を充填するように絶縁層11上に金
属層を沈着させる。次いで、金属が上記開口部を充填す
るがその外側に延びることのないように上記金属層をエ
ッチングする。参照番号12は残留金属の諸部分のうちの
一つを示すものである。
GB 1,286,737 discloses a method for manufacturing planar polyhedral interconnects. Referring to FIG. 1, the starting material in GB 1,286,737 is a semiconductor body 10 adjacent to an insulating layer 11 having a planar top surface. Etch a set of openings through layer 11. A metal layer is deposited on the insulating layer 11 so as to fill the opening. The metal layer is then etched so that metal fills the opening but does not extend outside. Reference numeral 12 indicates one of the parts of the residual metal.

平面状上面を有する他の絶縁層13を、絶縁物11及び金
属部分12で形成された共平面層上に沈着させる。開口部
を層13を通して選択的にエッチングする。上述の金属層
と同じ方法で金属層を沈着させ、そしてエッチングす
る。参照番号14で示す残留金属の部分は絶縁層と同一平
面である。これらの工程を繰返して絶縁層15及び金属部
分16から成る第3の平面状層を形成し、次いで絶縁層17
及び金属部分18から成る第4の平面状層を形成する。
Another insulating layer 13 having a planar upper surface is deposited on the coplanar layer formed by the insulator 11 and the metal part 12. The openings are selectively etched through layer 13. Deposit and etch the metal layer in the same manner as the metal layer described above. The portion of the residual metal indicated by reference numeral 14 is flush with the insulating layer. These steps are repeated to form a third planar layer composed of the insulating layer 15 and the metal portion 16, and then the insulating layer 17
And a fourth planar layer comprising a metal portion 18.

層11、13、15及び17内の上記金属充填した開口部は道
または溝のいずれかである。本明細書においては、
「道」とは、長さ及び巾がほぼ同じ穴(接点開口部を含
む)を意味する。「溝」とは、長さが巾よりも遥かに大
きいものである。例えば、層11内の各開口部が道であ
り、層13内の各開口部が溝である場合には、金属部分12
及び14は第1の相互接続面を形成する。同様に、金属部
分16及び18は第2の相互接続面を形成する。
The metal-filled openings in layers 11, 13, 15 and 17 are either roads or grooves. In this specification,
"Road" means a hole (including the contact opening) of approximately the same length and width. A "groove" is one whose length is much larger than its width. For example, if each opening in layer 11 is a road and each opening in layer 13 is a groove, then metal portion 12
And 14 form a first interconnect surface. Similarly, metal portions 16 and 18 form a second interconnect surface.

第1図の相互接続部は極めて興味あるものである。し
かし、英国特許第1,286,737号においては、複合金属/
絶縁層の各々を平面状ならしめる金属沈着/エッチング
工程の詳細は開示されてない。
The interconnection of FIG. 1 is of great interest. However, in British Patent 1,286,737, the composite metal /
The details of the metal deposition / etch step to planarize each of the insulating layers are not disclosed.

ロスマン(Rothman)の論文、「平面状面を有する金
属相互接続部の形成方法」(Process For Forming Meta
l Interconnection System with a Plnar Surface)
(ジェイ・エレクトロケミカル・ソサイアティ(J.Elec
trochemical Soc.)の「ソリッドステート・サイエンス
・アンド・テクノロジー」(SOLID−STATE SCI.&TEC
H.)誌、1983年5月号、1131〜1136頁)には、平面状上
面を有する複合層を作るためにアルミニウム合金を絶縁
層内の空洞内に沈着させるためのリフトオフ法が記載さ
れている。このリフトオフ法は比較的良好な平面性を提
供するが、多数の複雑且つ困難な処理工程が必要であ
る。そのためにこの方法の有用性が制限される。
Rothman's paper, "Methods for Forming Metal Interconnects with Planar Surfaces" (Process For Forming Meta
l Interconnection System with a Plnar Surface)
(J. Elec Chemical Society (J. Elec
trochemical Soc.) 「SOLID-STATE SCI. & TEC」
H.), May 1983, pp. 1131-1136) describes a lift-off method for depositing an aluminum alloy in a cavity in an insulating layer to produce a composite layer having a planar upper surface. I have. Although this lift-off method offers relatively good planarity, it requires many complex and difficult processing steps. This limits the usefulness of this method.

アルミニウムの低圧化学蒸着(LPCVD)は興味ある技
術である。レヴィ(Levy)等の論文、「VLSI処理に対す
るLPCVDアルミニウムの特性」(ジェイ・エレクトロケ
ミカル・ソサイアティの「ソリッドステート・サイエン
ス・アンド・テクノロジー」誌、1984年9月号、2175〜
2182頁)によれば、トリイソブチルアルミニウム源から
のLPCVDアルミニウムを用いて、粗い表面を有する誘電
体上にアルミニウム層を形成した。このアルミニウム層
の上面はほぼ平面状であった。この方法の一つの欠点
は、トリイソブチルアルミニウムは極めて注意深い取扱
いを必要とするということである。
Low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) of aluminum is an interesting technology. Levy et al., "Properties of LPCVD Aluminum for VLSI Processing" (J. Electrochemical Society, Solid State Science and Technology, September 1984, 2175-
2182), an aluminum layer was formed on a dielectric having a rough surface using LPCVD aluminum from a triisobutylaluminum source. The upper surface of this aluminum layer was almost planar. One disadvantage of this method is that triisobutylaluminum requires extremely careful handling.

アルミニウムは相互接続において広く用いられている
金属である。しかし、純粋な形における、または少量の
銅及び/又はシリコンと合金した場合のアルミニウムの
電気移動抵抗は比較的低い。また、アルミニウムはシリ
コンと簡単に相互拡散する。その結果生ずるシリコン/
アルミニウム接合の劣化のために、不所望に速く装置の
故障が生ずる。純粋なアルミニウムまたは普通のアルミ
ニウム合金は、今後の苛酷な適用のために要求される性
能を満たすことができるとは考えられない。
Aluminum is a widely used metal in interconnects. However, the electromigration resistance of aluminum in pure form or when alloyed with small amounts of copper and / or silicon is relatively low. Aluminum also readily interdiffuses with silicon. The resulting silicon /
Undesirably fast device failure occurs due to the deterioration of the aluminum joint. Pure aluminum or ordinary aluminum alloys are not considered to be able to meet the required performance for future severe applications.

相互接続用に見込みのある材料としてはタングステン
があり、タングステンの電気移動抵抗はアルミニウムよ
りも遥かに優れている。タングステンは抵抗率がかなり
低く、シリコンとの反応温度が高く、活性化エネルギー
が高く、融点が高い。また、タングステンはシリコンに
対する拡散障壁として働き、湿式化学薬品またはプラズ
マで簡単にエッチングすることができる。
A promising material for interconnects is tungsten, which has much better electromigration resistance than aluminum. Tungsten has a relatively low resistivity, a high reaction temperature with silicon, a high activation energy, and a high melting point. Tungsten also acts as a diffusion barrier to silicon and can be easily etched with wet chemicals or plasma.

タングステンを沈着させる通例の方法はLPCVDによる
ものであり、六フッ化タングステンの水素還元によって
タングステンを供給する。この沈着は高度に選択的であ
り、タングステンは、絶縁体に先立って、或る導電体及
び半導体上に凝集する。これについては、ブロードベン
ト(Broadbent)等の論文、「タングステンの選択的低
圧化学蒸着」(Selective Low Pressure Chemical Vapo
r Deposition of Tungsten)(ジェイ・エレクトロケミ
カル・ソサイアティの「ソリッドステート・サイエンス
・アンド・テクノロジー」誌、1984年6月号、1427〜14
33頁)を参照されたい。また、サラスワット(Saraswa
t)等の論文、「VLSI技術のためのタングステンの選択
的CVD」(Selective CVD of Tungsten for VLSI Techno
logy)(第2回国際シンポジウム議事録(Procs.2nd In
t′l Symp.)VLSIサイエンス・アンド・テクノロジー、
第84−7巻、1984年、409〜419頁)を参照されたい。
A common method of depositing tungsten is by LPCVD, which provides tungsten by hydrogen reduction of tungsten hexafluoride. This deposition is highly selective, with tungsten agglomerating on certain conductors and semiconductors prior to the insulator. This is described in a paper by Broadbent et al., "Selective Low Pressure Chemical Vapor Deposition of Tungsten".
r Deposition of Tungsten (J-Electro Chemical Society, Solid State Science and Technology, June 1984, 1427-14)
See page 33). Also, Saraswa
t) et al., "Selective CVD of Tungsten for VLSI Techno"
Minutes of the 2nd International Symposium (Procs.2nd In)
t′l Symp.) VLSI Science and Technology,
84-7, 1984, pp. 409-419).

スミス(Smith)の論文、「原位置沈着及びエッチン
グによるCVDタングステン接点プラグ」(CVD Tungsten
Contact Plugs by In Situ Deposition and elchbac
k)(第2回国際IEEEVLSI多面形相互接続会議議事録(P
rocs.2nd Int′l IEEE VLSI Multilev.Intercon.Con
f.)、1985年6月25日〜26日、350〜356頁)には、道充
填のための非選択的沈着タングステンの使用が記載され
ている。第2a図ないし第2c図はその処理工程を示すもの
である。第2a図について説明すると、上記処理は、平面
状上面を有する二酸化シリコンの層21に隣接している単
結晶シリコン基体20をもって開始した。ほぼ垂直の側壁
を有する道22を層21を通してエッチングした。アスペク
ト比(即ち、道の巾(または直径)を道の深さで除した
もの)は1.2から0.3まで変化した。
Smith's paper, "CVD Tungsten Contact Plugs by In-Situ Deposition and Etching" (CVD Tungsten
Contact Plugs by In Situ Deposition and elchbac
k) (Proceedings of the 2nd International IEEEVLSI Polyhedral Interconnection Conference (P
rocs.2nd Int′l IEEE VLSI Multilev.Intercon.Con
f.), June 25-26, 1985, pages 350-356) describes the use of non-selective deposited tungsten for road filling. 2a to 2c show the processing steps. Referring to FIG. 2a, the process started with a single crystal silicon substrate 20 adjacent to a layer 21 of silicon dioxide having a planar top surface. A path 22 having substantially vertical sidewalls was etched through layer 21. The aspect ratio (ie, the width (or diameter) of the road divided by the depth of the road) varied from 1.2 to 0.3.

タングステンの選択的沈着特性を避けながら固着性を
高めるために、ケイ化タングステンの薄い層23をこの構
造体上に沈着させた。少量のシリコンを含有するタング
ステンの遥かに厚い層24を層23上に沈着させた。上記い
ずれの沈着も、WF6、H2及びSiH4から成る蒸気を用いてL
PCVDによって行ない、層23及び24の各々におけるタング
ステン対シリコンの比は、WF6の流量を調節することに
よって制御した。層24の上面は第2b図に示すようにほぼ
平面状であった。しかし、検討した全てのアスペクト比
に対する道22の場所において層24内に隙間25が生じた。
隙間25が生じたのは、沈着面から遠く離れた蒸気領域に
おいてシラン(SiH4)によってその水素が六フッ化タン
グステンを還元したからであると考えられる。そのため
に、タングステンは、道22内のより多く影になった領域
ほど低い速度で累積したのである。
A thin layer 23 of tungsten silicide was deposited on the structure to increase the adhesion while avoiding the selective deposition properties of tungsten. A much thicker layer 24 of tungsten containing a small amount of silicon was deposited on layer 23. All of the above depositions were performed using a vapor consisting of WF 6 , H 2 and SiH 4.
Performed by PCVD, the ratio of tungsten to silicon in each of the layers 23 and 24 was controlled by adjusting the flow rate of WF 6. The upper surface of layer 24 was substantially planar as shown in FIG. 2b. However, gaps 25 occurred in layer 24 at the location of road 22 for all aspect ratios considered.
It is considered that the gap 25 was formed because the hydrogen reduced tungsten hexafluoride by silane (SiH 4 ) in the vapor region far away from the deposition surface. Because of this, the more shadowed areas in road 22 accumulated at a lower rate.

プラズマエッチングを行ない、第2c図に示すように、
層23及び24の材料を絶縁体21の上面に至るまで除去す
る。参照番号23′及び24′は層23及び24の残部をそれぞ
れ示すものである。隙間は開いてW部分24′の頂部にお
けるスロット25′となった。スロット25′上に段部被覆
を設ける際には困難があるので、スロット25′が存在す
ることは望ましくない。
Perform plasma etching, and as shown in FIG. 2c,
The material of the layers 23 and 24 is removed up to the upper surface of the insulator 21. Reference numerals 23 'and 24' indicate the remainder of layers 23 and 24, respectively. The gap opened to form a slot 25 'at the top of the W portion 24'. The presence of the slot 25 'is undesirable because of the difficulty in providing a step coating over the slot 25'.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、絶縁材料内の開口部を充填する際にタング
ステンのような導電性材料の等方性沈着を用いて高度に
平面状の電気的相互接続構造体を作るための方法を提供
しようとするものである。「等方性沈着」とは、沈着面
上に、その方位及び位置とは無関係に、沈着材料が実質
的に同じ速度で累積することを意味する。この構造体に
おける相互接続開口部は一般にほぼ垂直の側壁を有し、
そして、例えば巾または直径が1ミクロン以下というよ
うな極めて細いものである。沈着が等方性であるので、
上記開口部内の導電性材料は、通常、隙間なしといえ
る。このことは、アスペクト比が、例えば0.3というよ
うに、1よりもかなり小さい場合でも同じである。この
相互接続構造体は平面状であるので、高密度半導体装置
用に特に好適する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses a highly planar electrical interconnect structure using an isotropic deposition of a conductive material such as tungsten when filling openings in an insulating material. It seeks to provide a way to build the body. By "isotropic deposition" is meant that the deposited material accumulates at substantially the same rate on the deposition surface, regardless of its orientation and position. The interconnect openings in this structure generally have substantially vertical sidewalls,
It is extremely thin, for example, having a width or diameter of 1 micron or less. Since the deposition is isotropic,
The conductive material in the opening can be generally said to have no gap. This is true even when the aspect ratio is much smaller than 1, for example, 0.3. Since this interconnect structure is planar, it is particularly suitable for high density semiconductor devices.

(問題点を解決するための手段) 本願発明は、ほぼ平面状上面を有する第1の電気的絶
縁層を基体上に形成し、第1の開口部を上記第1の絶縁
層を通して上記基体に至るまでエッチングして電気的相
互接続部を製造する方法において、 Tiの比較的薄い層を、スパッタリングによって沈着
し、次に、W又はMoの比較的薄い層を沈着し、その後、
前に沈着した層と同じW又はMoの比較的薄い層を、SiH4
の無い低圧H2雰囲気でWF6又はMoF6を還元することによ
り、沈着するという操作により、ほぼ平面状上面を有す
る第1の導電性平面化層を上記第1の絶縁層上及び上記
第1の開口部内に形成する工程と、 上記第1の絶縁層の上面に至るまで上記第1の平面化
層の比較的一様な厚さを除去する工程と、 ほぼ平面状上面を有する第2の電気的絶縁層を上記第
1の絶縁層上及び上記第1の開口部内の上記材料上に形
成する工程と、 上記第1の開口部内の上記材料の至るまで上記第2の
絶縁層を通して第2の開口部をエッチングする工程と、 上記第1の平面化層を沈着するために使用される各工
程と同様の沈着する工程により、ほぼ平面状上面を有す
る第2の導電性平面化層を上記第2の絶縁層上及び上記
第2の開口部内に形成する工程と、 上記第2の平面化層の選択された材料を除去し、もっ
て上記第2の平面化層の残部を所望のパターン状に残す
工程とを有することを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, a first electrically insulating layer having a substantially planar upper surface is formed on a base, and a first opening is formed in the base through the first insulating layer. In a method of etching down to produce an electrical interconnect, a relatively thin layer of Ti is deposited by sputtering, and then a relatively thin layer of W or Mo,
A relatively thin layer of the same W or Mo and the deposited layer before, SiH 4
An operation of depositing by reducing WF 6 or MoF 6 in a low-pressure H 2 atmosphere having no surface, a first conductive planarizing layer having a substantially planar upper surface is formed on the first insulating layer and the first conductive layer. Forming a relatively uniform thickness of the first planarization layer up to the upper surface of the first insulating layer; and forming a second surface having a substantially planar upper surface. Forming an electrical insulating layer on the first insulating layer and on the material in the first opening; and forming a second insulating layer through the second insulating layer up to the material in the first opening. A second conductive planarizing layer having a substantially planar top surface by etching the opening of the second planarizing layer and depositing the same steps as used for depositing the first planarizing layer. Forming on the second insulating layer and in the second opening; And removing the selected material of the planarizing layer, with it, characterized in that a step of leaving the remainder of the second planarizing layer in the desired pattern.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面について説明するが、図
示を簡明化するために、第4図及び第6図には、該図は
断面図ではないが、断面図のハッチングを用いてある。
(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For simplicity of illustration, FIGS. 4 and 6 are not cross-sectional views, but are hatched. Used.

図面及び実施例の説明においては、同様参照記号を用
いて同じまたは同様の部材を示す。
In the drawings and the description of the embodiments, the same reference numerals are used to indicate the same or similar members.

第3a図ないし第3n図は、半導体装置のための二面性ほ
ぼ平面状電気的相互接続部を作るための工程を示すもの
である。説明の都合上、0.2ミクロンを越えない粗さを
有する面を「ほぼ平面状」であるとする。但し、これは
本発明を制限するもきではない。以下、製造についての
説明においては、面(または他の部材)が「平面状」で
あるということは「ほぼ平面内」であるということを意
味する。
3a to 3n illustrate the steps for making a dihedral, substantially planar electrical interconnect for a semiconductor device. For purposes of explanation, a surface having a roughness not exceeding 0.2 microns is referred to as "substantially planar." However, this is not a limitation of the present invention. Hereinafter, in the description of the manufacturing, that a plane (or another member) is “planar” means “substantially in a plane”.

通例のホトリソグラフィ法に従ってホトレジストマス
ク(図示せず)を形成する。適切にパターン付けしたホ
トレジストマスクを酸化物層上に作成し、次いで、フレ
オン(登録商標)のようなフッ素含有ガスを基礎とする
プラズマでエッチングすることにより、道または溝であ
る開口部を二酸化シリコンの層を通して作る。説明を簡
略にするために、クリーニング工程及び他のかかる標準
的操作については説明を省略する。
A photoresist mask (not shown) is formed according to a usual photolithography method. An opening, which is a road or groove, is made of silicon dioxide by creating a properly patterned photoresist mask on the oxide layer and then etching with a plasma based on a fluorine-containing gas such as Freon®. Make through layers. For simplicity, the description of the cleaning process and other such standard operations will be omitted.

或る材料の層を通る開口部に対するアスペクト比は、
該開口部のその深さの2分の1における最小横寸法をそ
の深さで除したものである。上記の「その深さの2分の
1における」という制限は、開口部がほぼ垂直の側壁を
有している場合には、なくなる。垂直の側壁を有する溝
に対しては、その巾が最少横寸法であるから、アスペク
ト比は、溝の巾に深さで除したものとなる。同様に、垂
直の側壁を有する円形の道に対するアスペクト比は、円
形の道に対しては道の巾はその直系であるから、道の直
径を深さで除したものとなる。
The aspect ratio for an opening through a layer of a material is
The minimum lateral dimension of the opening at one half of its depth divided by its depth. The above limitation of "at one half of its depth" is eliminated if the opening has substantially vertical side walls. For grooves having vertical sidewalls, the width is the smallest lateral dimension, so the aspect ratio is the width of the groove divided by the depth. Similarly, the aspect ratio for a circular path with vertical sidewalls will be the diameter of the path divided by the depth because the width of the path is direct to a circular path.

出発材料は、P形またはN形の単結晶シリコン半導体
基体、または上にエピタキシャル層が成長しているかか
る基体から成る本体30で形成されたウェーハである。種
々のN形及びP形の領域が上記単結晶シリコン内にあ
る。本体30はまたドーピングされた多結晶シリコンの相
互接続層を有し、該層は二酸化シリコン層内の道を通っ
て上記基体またはエピタキシャル層と選択的に接触す
る。本体30の細部は図面に示してない。しかし、その上
面は、例えば、第3a図において本体30の頂部において示
されている段部で示すように、一般に非平面状である。
The starting material is a P-type or N-type single crystal silicon semiconductor substrate or a wafer formed with a body 30 of such a substrate on which an epitaxial layer has been grown. Various N-type and P-type regions are in the single crystal silicon. Body 30 also includes a doped polysilicon interconnect layer that selectively contacts the substrate or epitaxial layer through a path in the silicon dioxide layer. Details of the body 30 are not shown in the drawing. However, its top surface is generally non-planar, for example, as shown by the step shown at the top of body 30 in FIG. 3a.

平面状の上面を有する二酸化シリコンの第1の絶縁層
31を本体30の上面に沿って形成する。これは、一般に、
本体30上に二酸化シリコンを沈着させ、この酸化物上に
露出ホトレジストの層を形成し、上記ホトレジストをそ
の上面が平面状となるように流動させ、次いで、上記の
ホトレジスト及び二酸化シリコンをほぼ同速度でエッチ
ングするプラズマで上記ホトレジスト層を除去すること
によってなされる。上記エッチングにより、上記沈着酸
化物の頂部に沿う段部が除去され、これによって層31が
作られる。
First insulating layer of silicon dioxide having a planar top surface
31 is formed along the upper surface of the main body 30. This is generally
Silicon dioxide is deposited on the body 30, a layer of exposed photoresist is formed on this oxide, the photoresist is flowed so that its top surface is planar, and then the photoresist and silicon dioxide are substantially at the same speed. This is done by removing the photoresist layer with plasma that is etched in step (1). The etching removes a step along the top of the deposited oxide, thereby creating layer 31.

約1ミクロンの直径を有する1組のほぼ円形の道32を
層31を通してエッチングし、第3b図に示すように、本体
30まで下がらせる。本体30の頂部に沿う段部があるの
で、道32は相異なる深さまで延びる。この道の深さは、
例えば、0.4ミクロンから2ミクロンまで変化してい
る。道32の側壁はほぼ垂直である。詳細に説明すると、
各道32の側壁と層31の上面との間の角βは90゜よりも若
干大きく、一般に約95゜である。従って、こ道のアスペ
クト比は約2.5から0.5まで変化する。第4図は第3b図の
頂面図である。
A set of generally circular paths 32 having a diameter of about 1 micron is etched through layer 31 and the body is etched as shown in FIG. 3b.
Let go down to 30. The path 32 extends to different depths due to the steps along the top of the body 30. The depth of this road is
For example, it varies from 0.4 microns to 2 microns. The side walls of the road 32 are substantially vertical. To elaborate,
The angle β between the side wall of each path 32 and the top surface of layer 31 is slightly greater than 90 °, typically about 95 °. Therefore, the aspect ratio of this path varies from about 2.5 to 0.5. FIG. 4 is a top view of FIG. 3b.

第1の導電性の平面化層33を、該層33が平面状上面を
持つように、酸化物層31上に形成する(第3c参照)。層
33は、六フッ化タングステンの水素還元によるタングス
テンの等方性LPCVDを含む操作によって作られる。第5a
図ないし第5e図はこの操作を行なうための好ましい方法
を示すものである。
A first conductive planarization layer 33 is formed on the oxide layer 31 such that the layer 33 has a planar upper surface (see FIG. 3c). layer
33 is made by an operation involving isotropic LPCVD of tungsten by hydrogen reduction of tungsten hexafluoride. 5a
Figures to 5e illustrate a preferred method for performing this operation.

前述したように、WF6から供給されるLPCVDタングステ
ンは、二酸化シリコンに先だってシリコン及び金属上に
凝集(累積)する。タングステンLPCVDが等方性となる
前に選択的沈着特性が生ずることのないようにしなけれ
ばならない。これは、先ず薄い導電性固着層を沈着させ
ることによって達成される。即ち、上記固着層は、タン
グステンに対する一様凝集源として作用し、且つ同時
に、層31内の酸化物及び道32の底にあるシリコンに被着
する。上記固着層の厚さは道32の直径よりも遥かに小さ
い。βにより、固着層の厚さに対する道の直径の比率は
通常は少なくとも5であり、典型的には25付近である。
As described above, LPCVD tungsten supplied from WF 6 aggregates (accumulates) on silicon and metal prior to silicon dioxide. It must be ensured that selective deposition characteristics do not occur before tungsten LPCVD becomes isotropic. This is achieved by first depositing a thin conductive anchoring layer. That is, the pinned layer acts as a uniform agglomeration source for tungsten and simultaneously deposits on the oxide in layer 31 and the silicon at the bottom of path 32. The thickness of the anchoring layer is much smaller than the diameter of the path 32. Due to β, the ratio of the diameter of the road to the thickness of the anchoring layer is usually at least 5, typically around 25.

上記固着層は、好ましくは、1対の福層33A及び33Bか
ら成る。第5a図について説明すると、0.003トルのアル
ゴン雰囲気中での室温における通例のスパッタリング法
により、200オングストロームのチタンを層31上及び道3
2内に沈着させて層33Aを形成する。チタンはシリコン及
び二酸化シリコンによく被着する。スパッタリングは非
等方性の物理的沈着法であるので、チタン層33Aの厚さ
は場所によって若干変化する。層33Aは、通例、ハッチ
ングを付した領域で薄くなる。これは、この層に重大な
切れ目がない限り、格別重大な問題とはならない。
The pinned layer preferably comprises a pair of layers 33A and 33B. Referring to FIG. 5a, 200 Angstroms of titanium is deposited on layer 31 and on track 3 by conventional sputtering at room temperature in a 0.003 torr argon atmosphere.
Deposited in 2 to form layer 33A. Titanium adheres well to silicon and silicon dioxide. Since sputtering is an anisotropic physical deposition method, the thickness of the titanium layer 33A varies slightly from location to location. Layer 33A is typically thinner in the hatched areas. This is not a particularly serious problem unless there is a significant break in this layer.

WF6中のフッ素がチタンと反応して高抵抗性のTiF3
形成するので、チタンはLPCVDタングステンに対する良
好な凝集面とならない。それで、上記の条件の下で約20
0オングストロームのタングステンを層33A上にスパッタ
沈着させ、第5b図に示すように層33Bを形成する。層33B
中のタングステンはチタンによく被着し、そして、いう
までももなく、LPCVDタングステンに対する優れた凝集
面として働く。層33Aにおけると同じように、W層33Bの
或る部分は他の部分よりも薄くなっている。これも、層
33Bが連続している限り、格別重大な問題とはならな
い。
Titanium does not provide a good agglomerated surface for LPCVD tungsten because the fluorine in WF 6 reacts with titanium to form TiF 3 with high resistivity. So, under the above conditions, about 20
Sputter-deposit 0 Å of tungsten on layer 33A to form layer 33B as shown in FIG. 5b. Layer 33B
The tungsten inside adheres well to titanium and, needless to say, acts as an excellent agglomeration surface for LPCVD tungsten. As in layer 33A, some portions of W layer 33B are thinner than others. This is also a layer
As long as 33B is continuous, it is not a particularly serious problem.

次に、低圧のH2雰囲気中でWF6を還元することによ
り、層33B上にタングステンの層33Cを形成する。LPCVD
操作を開始するには、第5b図の構造を有するウェーハを
適当な沈着反応器内に入れ、上記反応器の圧力を下げ、
そして上記ウェーハを300℃ないし500℃の範囲内の温度
に加熱する。上記ウェーハ(または沈着)の温度は好ま
しくは425℃である。上記の温度上昇中、上記反応器をH
2または不活性ガスでパージする。所望の温度に到達し
たら、上記パージを終らせ、そして上記反応器を通例0.
05トル未満の圧力に調節する。
Then, by reducing WF 6 with a low pressure in a H 2 atmosphere to form the tungsten layer 33C on the layer 33B. LPCVD
To begin operation, place a wafer having the structure of FIG. 5b into a suitable deposition reactor, reduce the pressure in the reactor,
Then, the wafer is heated to a temperature in the range of 300 ° C. to 500 ° C. The temperature of the wafer (or deposition) is preferably 425 ° C. During the above temperature rise, the reactor
Purge with 2 or inert gas. Once the desired temperature has been reached, the purge is terminated and the reactor is typically run at 0.
Adjust pressure to less than 05 Torr.

計量した量のWF6及びH2を反応器に導入する(SiH4
特に避ける)。WF6の流量は1,000標準cm3/分(SCCM)を
越えるべきでなく、2,000SCCMが好ましい。H2の流量は
8,000SCCMを越えるべきでなく、1,500SCCMが好ましい。
W沈着中の反応器の圧力を1トルまたはそれ以下に制御
する。この圧力において、一貫した分子流が生ずるので
ある。沈着圧力は0.5〜0.6トルであるのが好ましい。
A metered amount of WF 6 and H 2 is introduced into the reactor (especially avoiding SiH 4 ). The flow rate of WF 6 should not exceed 1,000 standard cm 3 / min (SCCM), preferably 2,000 SCCM. The flow rate of H 2 is
Should not exceed 8,000 SCCM, 1,500 SCCM is preferred.
Control the pressure of the reactor during W deposition to 1 Torr or less. At this pressure, a consistent molecular flow occurs. Preferably, the deposition pressure is between 0.5 and 0.6 torr.

タングステンの沈着は次の反応式に従って進む。 Tungsten deposition proceeds according to the following reaction equation:

WF6+3H2→W+6HF この反応は上述の条件の下で表面制御される。即ち、
タングステンは、表面において、または表面に至近して
遊離され、この表面にタングステンが累積して層33Cを
形成する。上記の沈着表面から遠い場所においてWF6/H2
蒸気中で還元される六フッ化タングステンは、あったと
しても極めて僅かであると考えられる。WF6/H2蒸気はウ
ェーハの面に沿って一様に分布される。また、温度はウ
ェーハ全体にわたってほぼ同じである。従って、タング
ステンは、沈着表面上に、その配向とは無関係にほぼ同
じ速度で累積する。その沈着は等方性である。
WF 6 + 3H 2 → W + 6HF This reaction is surface-controlled under the conditions described above. That is,
Tungsten is released at or near the surface, where it accumulates to form layer 33C. WF 6 / H 2 at a location far from the above deposition surface
It is believed that very little, if any, tungsten hexafluoride is reduced in the vapor. The WF 6 / H 2 vapor is evenly distributed along the plane of the wafer. Also, the temperature is about the same over the entire wafer. Thus, tungsten accumulates on the deposited surface at approximately the same rate, regardless of its orientation. The deposit is isotropic.

好ましい流量、温度及び圧力においては、タングステ
ンは500〜600オングストローム/分の速度で沈着する。
沈着時間は好ましくは30分である。これにより、約1.5
ミクロンの「等価」のW厚さが得られる。
At the preferred flow rates, temperatures and pressures, tungsten is deposited at a rate of 500-600 Å / min.
The deposition time is preferably 30 minutes. This gives approximately 1.5
An "equivalent" W thickness in microns is obtained.

第5c図ないし第5e図は、層33Cがどのようにして作ら
れるかを示すものである。沈着は等方性であり、そして
側壁角βは90゜よりも若干大きいので、道32における各
低い領域の側壁は底から上方へ一様の仕方で互いに接近
する。等価のW厚さが、道の直径(1.0ミクロン)の2
分の1よりも若干小さい「接触」値に等しくなると、各
低領域の側壁は互いに丁度接合する。本例の場合には、
等価のW厚さは上記接触値の約3倍である。従って、各
低領域の側壁は完全に隙間なしに閉じ、これにより、層
33Cは第5e図に示すように平面状の上面を有するように
なる。第5e図の層33A、33B及び33Cは第3c図の平面化層3
3を形成する。
Figures 5c to 5e illustrate how layer 33C is made. Since the deposition is isotropic and the sidewall angle β is slightly greater than 90 °, the sidewalls of each lower region in the path 32 approach each other in a uniform manner from the bottom up. The equivalent W thickness is 2 of the road diameter (1.0 micron)
When equal to the "contact" value, which is slightly less than a factor of one, the sidewalls of each low region just join each other. In this case,
The equivalent W thickness is about three times the contact value. Thus, the sidewalls of each low area are completely closed without gaps, thereby
33C has a planar upper surface as shown in FIG. 5e. Layers 33A, 33B and 33C of FIG. 5e correspond to planarization layer 3 of FIG. 3c.
Form 3.

この構造体を沈着反応器から取り出した後、上記構造
体を適当なプラズマでエッチングし、酸化物層31の上面
に至るまで層33の比較的一様な厚さを除去する。これ
は、層31の上面に横たわっている層33Aの部分の除去を
含んでいる。フッ素含有プラズマを用いて余分のタング
ステンをエッチングする。塩素基剤のプラズマで余分の
チタンを除去する。いずれのプラズマも酸素を用いるこ
とができる。このエッチングは、実用的な点からみて構
造体の平面性に格別影響を与えることなしに層31の上面
より下に数百オングストローム進むことができる。層33
の残部33′の上面は第3d図に示すように層31の上面と同
一面になっている。
After removing the structure from the deposition reactor, the structure is etched with a suitable plasma to remove the relatively uniform thickness of layer 33 down to the top surface of oxide layer 31. This involves removal of the portion of layer 33A lying on top of layer 31. Excess tungsten is etched using a fluorine-containing plasma. Excess titanium is removed by chlorine-based plasma. Either plasma can use oxygen. This etching can proceed hundreds of Angstroms below the top surface of layer 31 without significantly affecting the planarity of the structure from a practical point of view. Tier 33
The upper surface of the remaining portion 33 'is flush with the upper surface of the layer 31, as shown in FIG. 3d.

或る場合には、第3c図における層33は、タングステン
粒の結晶化特性により、無視できない程度の粗さを持つ
可能性がある。部分33′が通例この粗さを持つ。最初に
層33に、該層の上面よりも平らな上面を有する薄いホト
レジスト層を設けることにより、上記粗さを著しく減少
させることができる。上記ホトレジスト層及び上方へ突
出している層33の部分を、タングステン及び上記ホトレ
ジストをほぼ同速度で侵すエッチング剤でエッチングす
ることによって除去する。このエッチング剤が上述のフ
ッ素基剤プラズマである場合には、層33B及び33C並びに
上記ホトレジスト層を単一の工程でエッチングすること
ができる。次いで、上述したように層33Aをエッチング
し、第3d図に示す構造体を得る。
In some cases, layer 33 in FIG. 3c may have a non-negligible roughness due to the crystallization characteristics of the tungsten grains. Section 33 'typically has this roughness. The roughness can be significantly reduced by first providing layer 33 with a thin layer of photoresist having a top surface that is flatter than the top surface of the layer. The photoresist layer and the portion of the layer 33 projecting upwards are removed by etching with tungsten and an etchant which attacks the photoresist at approximately the same rate. If the etchant is the fluorine-based plasma described above, layers 33B and 33C and the photoresist layer can be etched in a single step. The layer 33A is then etched as described above to obtain the structure shown in FIG. 3d.

通例の方法で二酸化シリコンを層31及び金属部33′の
上に沈着させ、平面状の上面を有する第2の絶縁層34を
形成する(第3e図参照)。酸化物層34の厚さは1.5〜2.0
ミクロンである。
Silicon dioxide is deposited on layer 31 and metal portion 33 'in a conventional manner to form a second insulating layer 34 having a planar upper surface (see FIG. 3e). The thickness of the oxide layer 34 is 1.5 to 2.0
Micron.

第3f図に示すように、第1の相互接続面に対する所望
の導電体パターンに対応する溝35のパターンを、部分3
3′に至るまで層34を通してエッチングする。溝35の側
壁はほぼ垂直であり、側壁角βは約95゜である。この溝
の巾は1.5〜2.0ミクロンである。溝35の深さは1.5〜2.0
ミクロンであるから、この溝のアスペクト比は約1.0か
ら0.5まで変化する。第3f図において、左手の溝35はそ
の長さに沿って示してあり、右手の溝35はその巾に沿っ
て示してある。第6図は第3f図の頂面図である。
As shown in FIG. 3f, the pattern of grooves 35 corresponding to the desired conductor pattern for the first
Etch through layer 34 to 3 '. The side wall of the groove 35 is substantially vertical, and the side wall angle β is about 95 °. The width of this groove is 1.5-2.0 microns. The depth of the groove 35 is 1.5 to 2.0
Being microns, the aspect ratio of this groove varies from about 1.0 to 0.5. In FIG. 3f, the left hand groove 35 is shown along its length, and the right hand groove 35 is shown along its width. FIG. 6 is a top view of FIG. 3f.

第3g図に示すように、第2の導電性の平面化層36を層
34上に形成する。層36は、好ましくは層33と全く同じ方
法で作る。詳述すると、200オングストロームのスパッ
タしたチタン、及びこれに続く200オングストロームの
スパッタしたタングステンから成る下層を層34上に及び
溝35内に沈着させる。約1.5ミクロンの等価厚さのタン
グステンを上記下層上に等方性をもって沈着させること
によって上層を形成する。上記タングステンが沈着する
につれて、溝35における各低い領域の側壁は底から上方
へ一様な仕方で閉じる。上記の等価のW厚さは少なくと
も接触値の2倍であるから、上記低い領域の側壁は隙間
なしに閉じ、層36に対する平面状の上面を作る。
As shown in FIG. 3g, a second conductive planarizing layer 36 is layered.
Formed on 34. Layer 36 is preferably made in exactly the same way as layer 33. Specifically, a 200 Å sputtered titanium followed by a 200 Å sputtered tungsten underlayer is deposited on layer 34 and in trench 35. The upper layer is formed by isotropically depositing tungsten of an equivalent thickness of about 1.5 microns on the lower layer. As the tungsten is deposited, the sidewalls of each lower region in groove 35 close in a uniform manner from the bottom up. Since the equivalent W thickness is at least twice the contact value, the sidewalls of the lower region are closed without gaps, creating a planar top surface for layer 36.

層33のエッチングに使用したプラズマを用い、層34の
上面に至るまで層36の比較的一様な厚さを除去する。こ
の場合も、エッチングは、この構造体の平面性を格別損
うことなしに層34の上面よりも若干下まで進む。金属部
分33′及び36′は酸化物層31及び34とともに平面状相互
接続面を形成する。
The plasma used to etch layer 33 is used to remove the relatively uniform thickness of layer 36 down to the upper surface of layer 34. Again, the etching proceeds slightly below the top surface of layer 34 without significantly compromising the planarity of the structure. Metal portions 33 'and 36' together with oxide layers 31 and 34 form a planar interconnect surface.

次に、上述した工程を繰返し、第3i図ないし第3n図に
示すように他の平面状相互接続面を作る。その工程につ
いて次にごく簡単に説明する。
Next, the above steps are repeated to create another planar interconnect surface as shown in FIGS. 3i to 3n. Next, the process will be described briefly.

第3の電気的絶縁層37を0.7〜1.5ミクロンの厚さに沈
着させ、次いで選択的にエッチングして、約1ミクロン
の直径を有する道38を形成する。平面状上面を有する第
3の導電性の平面化層39を、層33に対して上述した仕方
で形成する。層39の比較的一様な厚さを層37の上面に至
るまで除去して第3k図に示す構造体を作る。
A third electrically insulating layer 37 is deposited to a thickness of 0.7-1.5 microns and then selectively etched to form a path 38 having a diameter of about 1 micron. A third conductive planarization layer 39 having a planar upper surface is formed on layer 33 in the manner described above. The relatively uniform thickness of layer 39 is removed down to the top surface of layer 37 to create the structure shown in FIG. 3k.

第4の電気的絶縁層40を沈着させ、次いで選択的にエ
ッチングし、第2の相互接続面に対する所望の導電体パ
ータンに対応する溝41のパターンを形成する。溝41は溝
35と同じ深さ及び巾を有す。第4の導電性の平面化層42
を層36と同じ方法で作って平面状上面を持たせる。層42
の比較的一様な厚さを層40の上面に至るまでエッチング
除去する。絶縁層37及び40とともに、層39及び42のそれ
ぞれの金属残部39′及び42′が第3n図に示すように第2
の相互接続面を形成する。
A fourth electrically insulating layer 40 is deposited and then selectively etched to form a pattern of grooves 41 corresponding to the desired conductor pattern for the second interconnect surface. Groove 41 is groove
It has the same depth and width as 35. Fourth conductive planarization layer 42
Is made in the same manner as layer 36 to have a planar top surface. Tier 42
Is etched away down to the upper surface of layer 40. Along with the insulating layers 37 and 40, the respective metal remnants 39 'and 42' of the layers 39 and 42, as shown in FIG.
To form an interconnect plane.

このように第3a図ないし第3n図の工程により、平面状
二面形の隙間なしの相互接続部が得られる。同じ仕方で
更に他の平面状面を追加することができる。
Thus, the steps of FIGS. 3a to 3n result in a planar dihedral interconnect without gaps. Still other planar surfaces can be added in the same manner.

或る適用においては、上部の相互接続面を平面化して
も装置密度は格別増大しない。工程数を減少させること
ができるならば上部相互接続面を非平面状としておいて
もよい。
In some applications, planarizing the top interconnect plane does not significantly increase device density. The upper interconnect surface may be non-planar if the number of steps can be reduced.

例えば、第3j図の構造体を、上述した方法の代りに、
第7図に示す方法で処理してもよい。即ち、適当なホト
レジストマスクを用いて層39を選択的にエッチングし、
第2の相互接続面に対する所望のパターンを形成する。
上記エッチングは、湿式化学薬品で、または層33のエッ
チングに用いたプラズマで行なうことができる。層39の
上部の導電性残部39″は道38内の導電性残部39′の上に
完全に横たわる。
For example, instead of the method described above, the structure of FIG.
The processing may be performed by the method shown in FIG. That is, the layer 39 is selectively etched using an appropriate photoresist mask,
Form the desired pattern for the second interconnect plane.
The etching can be performed with a wet chemical or with the plasma used to etch layer 33. The conductive residue 39 "on top of the layer 39 lies completely over the conductive residue 39 'in the path 38.

他の例としては、第8a図及び第8b図に示す工程を用い
て第3k図の構造体を仕上げることができる。アルミニウ
ムのような導電体のブランケット層43を層37及び金属部
分39′の上に沈着させる(第8a図参照)。適当なホトレ
ジストマスタを用いて層43の不所望部分をエッチング除
去する。層43の導電性残部43′が第8b図に示すように第
2の相互接続面の上半分を構成する。
As another example, the structure shown in FIG. 3k can be completed using the steps shown in FIGS. 8a and 8b. A blanket layer 43 of a conductor such as aluminum is deposited over layer 37 and metal portion 39 '(see FIG. 8a). Unwanted portions of layer 43 are etched away using a suitable photoresist master. The conductive remainder 43 'of layer 43 constitutes the upper half of the second interconnect surface as shown in FIG. 8b.

タングステンは、その優れた電気移動抵抗により、本
発明における使用に特に好適する。半導体への適用に対
するタングステンの特色を示す多くの研究が従来からな
されている。しかし、他の導電性材料も、これが等方性
をもって沈着可能なものであれば、本発明に用いること
ができる。その一つとしてモリブデンがある。タングス
テンの同族元素であるモリブデンは類似した特性を有し
ている。モリブデンは気体状のMoF6として利用できる。
Tungsten is particularly suitable for use in the present invention because of its excellent electromigration resistance. Many studies have been performed in the past to demonstrate the features of tungsten for semiconductor applications. However, other conductive materials can be used in the present invention as long as they can be deposited isotropically. One of them is molybdenum. Molybdenum, a tungsten congener, has similar properties. Molybdenum is available as gaseous MoF 6 .

以上、本発明をその実施例について説明したが、この
説明は単に例示のためのものであり、本発明の範囲を限
定するものではない。例えば、巾0.75ミクロン、アスペ
クト比0.3の隙間なし金属充填溝を有する実験構造体を
作った。本発明に従って形成した最下の複合導電/絶縁
層は、道ではなしに溝を有していてもよい。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the description is for the purpose of illustration only and does not limit the scope of the present invention. For example, an experimental structure having a gapless metal-filled groove having a width of 0.75 microns and an aspect ratio of 0.3 was made. The bottom composite conductive / insulating layer formed according to the present invention may have grooves rather than roads.

従って、特許請求の範囲に記載の如き本発明の真の範
囲及び精神を逸脱することなしに種々の変形、変更及び
適用を行なうことができる。
Accordingly, various modifications, changes and adaptations may be made without departing from the true scope and spirit of the invention as set forth in the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は従来の相互接続部の構造を示す縦断面図、第2a
図、第2b図及び第2c図は道内にタングステンを沈着させ
るための従来の方法における諸工程を示す縦断面図、第
3a図、第3b図、第3c図、第3d図、第3e図、第3f図、第3g
図、第3h図、第3i図、第3j図、第3k図、第3l図、第3m図
及び第3n図は本発明に従って相互接続装置を製造する際
の諸工程を示す縦断面図、第4図は第3b図が平面3b−3b
に沿って描かれている構造体の頂面図、第5a図、第5b
図、第5c図、第5d図及び第5e図は第3b図の構造体から第
3c図の構造体へ至る諸工程を示す縦断面図、第6図は第
3f図が平面3r−3fに沿って描かれている構造体の頂面
図、第7図は第3j図の構造体を仕上げる他の方法を示す
頂面図、第8a図及び第8b図は第3k図の構造体を仕上げる
ための他の諸工程を示す縦断面図である。 30……本体、 31,34,37,40……絶縁層、 32,38……道、 33,36,93,42……平面化層、 35,41……溝、 43……ブランケット層。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a conventional interconnect, and FIG.
Figures, 2b and 2c are longitudinal sectional views showing steps in a conventional method for depositing tungsten in a road,
3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g
Figures 3h, 3i, 3j, 3k, 3l, 3m, and 3n are longitudinal sectional views showing various steps in fabricating an interconnect device in accordance with the present invention. FIG. 4 shows the plane 3b-3b in FIG.
5a, 5b, top view of the structure drawn along
FIGS. 5c, 5d and 5e show the structure of FIG.
Fig. 3c is a longitudinal sectional view showing various steps leading to the structure shown in Fig. 3c.
FIG. 3f is a top view of the structure, taken along plane 3r-3f, FIG. 7 is a top view showing another method of finishing the structure of FIG. 3j, FIGS. 8a and 8b are FIG. 31 is a longitudinal sectional view showing other steps for finishing the structure of FIG. 3k. 30 ... body, 31,34,37,40 ... insulating layer, 32,38 ... road, 33,36,93,42 ... planarization layer, 35,41 ... groove, 43 ... blanket layer.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ほぼ平面状上面を有する第1の電気的絶縁
層を基体上に形成し、第1の開口部を上記第1の絶縁層
を通して上記基体に至るまでエッチングして電気的相互
接続部を製造する方法において、 Tiの比較的薄い層を、スパッタリングによって沈着し、
次に、W又はMoの比較的薄い層を沈着し、その後、前に
沈着した層と同じW又はMoの比較的薄い層を、SiH4の無
い低圧H2雰囲気でWF6又はMoF6を還元することにより、
沈着するという操作により、ほぼ平面状上面を有する第
1の導電性平面化層を上記第1の絶縁層上及び上記第1
の開口部内に形成する工程と、 上記第1の絶縁層の上面に至るまで上記第1の平面化層
の比較的一様な厚さを除去する工程と、 ほぼ平面状上面を有する第2の電気的絶縁層を上記第1
の絶縁層上及び上記第1の開口部内の上記材料上に形成
する工程と、 上記第1の開口部内の上記材料に至るまで上記第2の絶
縁層を通して第2の開口部をエッチングする工程と、 上記第1の平面化層を沈着するために使用される各工程
と同様の沈着する工程により、ほぼ平面状上面を有する
第2の導電性平面化層を上記第2の絶縁層上及び上記第
2の開口部内に形成する工程と、 上記第2の平面化層の選択された材料を除去し、もって
上記第2の平面化層の残部を所望のパターン状に残す工
程とを有することを特徴とする電気的相互接続部の製造
方法。
An electrical interconnect is formed by forming a first electrically insulating layer having a substantially planar upper surface on a substrate and etching a first opening through the first insulating layer to the substrate. In a method of manufacturing a part, a relatively thin layer of Ti is deposited by sputtering,
Next, a relatively thin layer of W or Mo is deposited, and then the same relatively thin layer of W or Mo as previously deposited is reduced to WF 6 or MoF 6 in a low pressure H 2 atmosphere without SiH 4. By doing
By depositing, a first conductive planarizing layer having a substantially planar upper surface is deposited on the first insulating layer and the first conductive planarizing layer.
Forming a relatively uniform thickness of the first planarization layer up to the upper surface of the first insulating layer; and forming a second surface having a substantially planar upper surface. The first electrically insulating layer
Forming on the insulating layer and on the material in the first opening; and etching the second opening through the second insulating layer to the material in the first opening. Depositing a second conductive planarizing layer having a substantially planar top surface on the second insulating layer and the second insulating layer by a deposition step similar to the steps used to deposit the first planarization layer. Forming in the second opening; and removing a selected material of the second planarization layer, thereby leaving the remainder of the second planarization layer in a desired pattern. A method of manufacturing an electrical interconnect characterized by:
【請求項2】選択された材料を除去する上記工程が、第
2の絶縁層の上面に至るまで第2の平面化層の比較的一
様な厚さを除去することを随伴することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の電気的相互接続部の製造方
法。
2. The method of claim 1, wherein the step of removing the selected material involves removing a relatively uniform thickness of the second planarization layer down to an upper surface of the second insulating layer. The method for manufacturing an electrical interconnect according to claim 1, wherein:
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